绪论 1
0．1传感技术的地位 1
0．2传感技术的作用 2
0．3传感技术的特点 3
0．4传感技术的发展趋势 4
第1章 电测的基本知识 6
1．1电子测量 6
1．2测量方法 7
1．3测量误差 8
有关误差的基本知识 8
误差的表示方法 8
误差的分类 9
误差的来源 10
1．4电测技术中的干扰及抑制措施 10
干扰的类型及防护 10
噪声源与噪声的耦合方式 12
抑制干扰的措施 16
复习思考题 19
第2章 传感技术的基本概念与特性 20
2．1传感技术的定义 20
2．2传感器的组成 21
2．3传感器的分类与要求 21
2．4传感技术的基本定律 23
2．5新型敏感材料 24
2．6传感器的静态特性 25
2．7传感器的动态特性 28
传感器的阶跃响应特性 29
传感器的频率响应特性 29
传感器典型环节的动态响应 30
2．8传感器无失真测试条件 33
复习思考题 34
第3章 电阻传感器 35
3．1电位器式传感器 35
线绕电位器的结构和工作原理 35
线绕电位器式传感器的阶梯特性、阶梯误差及分辨率 36
电位器的负载特性与负载误差 38
非线绕电位器式传感器 40
3．2金属应变式传感器 41
应变效应 41
金属电阻应变片的结构与工作原理 41
金属电阻应变片的静态特性 44
金属电阻应变片的测量电路 45
金属电阻应变片的温度误差及其补偿 51
3．3压阻式传感器 55
压阻效应 55
半导体应变片的工作原理 55
半导体应变片的主要特性 56
半导体应变片的温度补偿方法 58
3．4电阻式传感器的应用 59
电阻应变仪 59
电位器式压力传感器 59
金属电阻应变式传感器 60
复习思考题 64
第4章 电容传感器 65
4．1电容传感器的工作原理、类型和特点 65
电容传感器的工作原理和特点 65
变极距型电容传感器 66
变面积型电容传感器 69
变介质型电容传感器 71
4．2电容传感器的等效电路 75
4．3电容传感器的测量电路 76
调频电路 76
谐振电路 77
脉冲电路 77
运算放大器电路 78
一般交流电桥电路 78
紧耦合电桥电路 79
变压器电桥电路 80
二极管双T交流电桥电路 81
脉冲调宽电路 82
4．4引起电容传感器测量误差的因素及改进措施 84
温度对电容器结构尺寸的影响 84
电容电场边缘效应的影响 85
寄生电容与分布电容的影响 86
外界干扰的影响 87
温度对介质的介电常数的影响 88
漏电阻的影响 88
4．5电容传感器的应用 88
电容法测泥料水分 88
电容测厚传感器在板材轧制中的应用 89
电容式液位计 90
电容式料位计 91
电容式压力传感器 92
电容式振动、位移测量仪 93
电容式荷重传感器 93
复习思考题 94
第5章 电感传感器 95
5．1自感式传感器 95
自感式传感器的结构与工作原理 95
电感传感器的等效电路及并联电容C的影响 96
变气隙厚度式自感传感器 97
差动式变气隙厚度自感传感器 98
变气隙面积式自感传感器 99
自感式传感器的测量电路 100
影响自感传感器精度的因素及改进措施 103
5．2互感式传感器 105
互感式传感器的结构与工作原理 105
互感式传感器等效电路 106
互感式传感器测量电路 109
5．3电涡流式传感器 111
电涡流传感器的基本结构与工作原理 112
电涡流的形成范围 112
电涡流传感器的等效电路与阻抗特性 113
电涡流传感器的测量电路 115
低频透射式电涡流传感器 117
5．4压磁式传感器 118
压磁效应 118
压磁传感器的工作原理 118
压磁式测力传感器的结构 119
压磁传感器的特性 120
压磁传感器的测量电路 121
5．5电感式传感器的应用 122
自感式传感器的应用 122
差动变压器的应用 122
电涡流传感器的应用 124
压磁传感器的应用 127
复习思考题 128
第6章 压电传感器 129
6．1压电效应与压电材料 129
压电效应 129
压电材料 130
石英晶体的压电特性 132
压电陶瓷的压电特性 134
6．2压电传感器的等效电路和测量电路 135
压电晶片的连接方式 135
压电传感器的等效电路 136
压电传感器的测量电路 137
6．3压电传感器的应用 140
压电式测力传感器 140
测表面粗糙度 141
压电引爆 141
煤气灶电子点火装置 141
复习思考题 142
第7章 磁电传感器 143
7．1磁电感应式传感器 143
磁电感应式传感器的工作原理 143
磁电感应式传感器的结构及要求 144
7．2霍尔传感器 145
霍尔效应和工作原理 145
霍尔元件的主要技术参数及类型 147
霍尔元件的连接方式和输出电路 149
7．3磁敏电阻器 150
磁阻效应 150
磁敏电阻器的分类、结构及工作原理 150
7．4磁敏二极管和磁敏三极管 152
磁敏二极管 152
磁敏三极管 154
7．5磁电传感器的应用 156
霍尔传感器的应用 156
磁敏电阻的应用 160
磁敏二极管漏磁探伤仪 161
磁敏三极管电位器 161
复习思考题 162
第8章 热电传感器 163
8．1热电偶传感器 163
热电效应 163
热电偶的工作原理 165
热电势性质与热电偶的基本定律 167
热电偶的结构、种类和特点 169
热电偶测温原理 173
热电偶实用测量电路 173
热电偶冷端温度误差及其补偿 176
8．2热电阻传感器 179
热电阻材料的特点 179
电阻与温度的关系 179
常用热电阻 180
热电阻的测温电路 182
使用热电阻时应注意的事项 183
8．3热敏电阻传感器 183
热敏电阻的工作原理 183
热敏电阻的结构形式与基本类型 184
热敏电阻的主要参数与特性 186
热敏电阻输出特性的线性化处理 188
8．4 PN结温度传感器 190
温敏二极管 190
温敏三极管 192
温控晶闸管 193
8．5热释电红外传感器 193
热释电效应 194
热释电红外传感器 194
热释电红外探测模块 196
8．6热电传感器的应用 197
复习思考题 200
第9章 光电传感器 201
9．1光源 201
光的特性 201
常用光源及特性 202
9．2光电效应 205
9．3外光电效应及器件 205
外光电效应 205
光电管 207
光电倍增管 208
9．4光电导效应及器件 210
光电导效应 210
光敏电阻 211
光敏二极管 214
光敏三极管 215
光敏晶闸管 217
光敏集成器件 218
9．5光生伏特效应及器件 218
光生伏特效应 218
光电池 219
9．6新型光电传感器 222
PIN结光电二极管 222
雪崩式光电二极管（APD） 222
色敏光电传感器 223
光电位置传感器 224
9．7光图像传感器 227
电荷耦合器件（CCD） 227
CCD图像传感器 229
9．8光电码盘 230
9．9光电传感器的应用 232
光电传感器应用的几种基本形式 232
烟尘浊度监测仪 233
光电转速传感器 234
光电池在路灯控制器中的应用 235
光电传感器在输液监测中的应用 235
声控光敏延时开关电路 237
条形码扫描笔 237
复习思考题 238
第10章 光栅传感器 239
10．1光栅基础知识 239
光栅分类及结构 239
莫尔条纹原理与特点 240
10．2光栅传感器的工作原理 241
光电转换原理 241
莫尔条纹测量位移原理 242
辨向原理 242
10．3莫尔条纹细分技术 243
细分方法 243
直接细分 243
电位器桥细分 244
10．4光栅传感器的误差 246
10．5常见光学系统 247
直接接收式光学系统 247
分光式光学系统 248
10．6光栅传感器的设计要点 250
照明系统 250
光栅副 251
光电接收元件 252
复习思考题 252
第11章 光纤传感器 253
11．1光纤的基本知识 253
什么是光纤 253
光纤的结构 253
光纤的种类 254
光纤的传光原理 255
光纤的主要参数 257
11．2光纤传感器的基本原理、分类及结构 259
光纤传感器的基本原理 259
光纤传感器分类 259
光纤传感器的特点 263
光纤传感器的结构 264
11．3光纤传感器的应用 266
光纤传感器的应用特点 266
光纤传感器的构成、工作原理与检测方法 267
11．4功能型光纤传感器举例 268
相位调制型光纤传感器 268
光强调制型光纤传感器 269
偏振态调制型光纤传感器 270
光纤磁场传感器 271
11．5非功能型光纤传感器 272
传输光强调制型光纤传感器 272
反射光强调制型光纤传感器 273
频率调制型光纤传感器 274
光纤液位传感器 275
光纤位移传感器 276
光纤温度传感器 276
复习思考题 277
第12章 辐射传感器 278
12．1红外线光电传感器 278
红外光的特点 278
光电红外传感器 278
红外检测的物理基础 279
红外辐射检测技术的应用 280
12．2紫外线光电传感器 283
12．3激光传感器 284
激光的形成 284
激光的特性 285
常用激光器及其特点 285
激光检测技术的应用 285
12．4超声波传感器 287
超声波的传播速度 287
超声波的物理性质 289
超声波传感器 290
超声波检测技术的应用 291
12．5微波传感器 299
微波的基础知识 299
微波传感器 299
微波传感器的应用 300
12．6核辐射传感器 303
核辐射传感器的物理基础 304
核辐射传感器 306
核辐射传感器的应用 308
复习思考题 309
第13章 化学传感器 310
13．1离子敏传感器 310
MOSFET场效应管的结构与特性 310
离子敏传感器的结构与工作原理 311
ISFET的特点和参数 313
ISFET的应用 315
13．2半导体气敏传感器 315
半导体气敏传感器的分类 315
半导体气敏传感器的工作原理 316
半导体气敏传感器的结构及特性 317
接触燃烧式气敏传感器 320
电化学式气敏传感器 320
红外线气敏传感器 321
固体电解质氧气传感器 322
电阻式气敏传感器 322
氢敏MOS场效应管 323
气敏二极管 326
气敏传感器的应用 326
13．3湿敏传感器 329
湿度与湿敏传感器的分类 329
水分子亲和力型湿敏传感器 330
非水分子亲和力型湿敏传感器 338
湿敏传感器的应用 340
13．4电化学传感器 344
复习思考题 345
第14章 生物传感器 346
14．1生物传感器的基本结构与工作原理 346
14．2酶传感器 349
酶传感器的结构 349
酶传感器的分类 350
酶传感器的应用 350
14．3微生物传感器 351
微生物传感器的特点 352
微生物传感器的结构与分类 353
微生物传感器的基本工作原理 353
微生物传感器的应用 354
14．4免疫传感器 355
免疫传感器的结构 355
免疫传感器的分类 356
免疫传感器的应用 356
复习思考题 357
第15章 集成传感器 358
15．1压阻式集成压力传感器 358
固态压阻式压力传感器1431 358
MPX系列无温度补偿型硅压阻式压力传感器 359
具有温度补偿的硅压阻式压力传感器 363
具有温度补偿、校正和放大处理电路的硅压阻式压力传感器 366
15．2压电式集成压力传感器HS20 368
15．3霍尔集成传感器 369
霍尔开关集成传感器 369
线性霍尔集成传感器 371
15．4集成磁阻传感器 373
磁阻传感元件结构 373
HMC1001、HMC1002型一维、两维磁阻传感器集成电路 374
15．5集成温度传感器 374
电压输出型集成电路温度传感器 375
电流输出型集成电路温度传感器 379
复习思考题 383
第16章 智能温度传感器 384
16．1智能传感器 384
智能传感器 384
智能温度传感器简介 384
16．2智能温度传感器（DS18B20）的工作原理 385
DS18B20的性能特点 386
DS18B20的内部结构 386
DS18B20的工作原理 387
16．3智能温度传感器（DS18 B20）应用实例 388
DS18B20与微处理器的接口技术 388
由DS18B20构成的智能温度测量装置 391
复习思考题 392
附录 393
附表8-1 铂铑10-铂热电偶的分度表 393
附表8-2 镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表 397
附表8-3 WZB铂热电阻分度特性表 401
附表8-4 铜热电阻分度特性表 403
参考文献 404